JP2011189485A - 集塵装置及び集塵装置付き電動工具 - Google Patents

集塵装置及び集塵装置付き電動工具 Download PDF

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Abstract

【課題】フィルタの劣化を抑えて好適な集塵効率や寿命を維持すると共に、フィルタの掃除も簡単に行えるようにする。
【解決手段】集塵装置において、ダストボックス61に設けるフィルタを、メインフィルタ73と、そのメインフィルタ73の上流に位置してメインフィルタ73よりも目の粗いプレフィルタ76との2つとして、両フィルタ73,76をダストボックス61からそれぞれ着脱可能とした。
【選択図】図5

Description

本発明は、電動ドリルやハンマードリル等の電動工具に装着される集塵装置と、その集塵装置を装着した集塵装置付き電動工具とに関する。
電動ドリルやハンマードリル等の電動工具には、穿孔作業等の際に被加工材から発生する粉塵を集塵して回収する集塵装置が装着される。この集塵装置としては、特許文献1に開示のものが知られている。ここでは、先端工具が貫通するアダプタに接続したホースを電動工具側に設けた集塵用ハウジングに接続し、集塵用ハウジングに、ホース接続側と連通する開口部と、電動工具のモータ出力軸に設けた集塵ファン側と連通する開口部とを形成する一方、その集塵用ハウジングに着脱可能に結合される集塵ケースに、フィルタと、フィルタを挟んで内部で連通する入口と出口とを設けて、入口と出口とを集塵ケースの同じ方向(同じ結合面)に設けることで、集塵用ハウジングに対する集塵ケースの位置決めを一方向として接合を容易にしている。
特開2008−207361号公報
しかし、上記特許文献1の集塵装置は、集塵ケース内に単一のフィルタが設けられているだけなので、フィルタが短時間で目詰まりしやすく、掃除の頻度が多くなる上、劣化が早まって集塵効率や寿命の低下に繋がる。また、フィルタは集塵ケース内に固定されているため、フィルタの掃除も面倒で手間が掛かってしまう。
そこで、本発明は、フィルタの劣化を抑えて好適な集塵効率や寿命を維持できると共に、フィルタの掃除も簡単に行える集塵装置及び集塵装置付き電動工具を提供することを目的としたものである。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、フィルタを、メインフィルタと、そのメインフィルタの上流に位置してメインフィルタよりも目の粗いプレフィルタとの2つとして、両フィルタをダストボックスからそれぞれ着脱可能としたことを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1の構成において、ダストボックスを、箱状のボックス本体と、そのボックス本体の開口を開閉可能な蓋体とで形成して、メインフィルタを蓋体へ取り付けると共に、プレフィルタを、メインフィルタを覆うように蓋体へ取り付けることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1の構成において、ダストボックスを、箱状のボックス本体と、そのボックス本体の開口を開閉可能な蓋体とで形成して、メインフィルタを蓋体へ取り付ける一方、プレフィルタをボックス本体へ取り付けることを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の集塵装置を装着してなる集塵装置付き電動工具としたものである。
請求項1及び4に記載の発明によれば、プレフィルタの採用により、メインフィルタの劣化を抑えて好適な集塵効率や寿命を維持できる。また、メインフィルタやプレフィルタの掃除も簡単に行える。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1の効果に加えて、メインフィルタの目詰まりや劣化が好適に抑えられ、掃除が楽になると共に長寿命化が期待できる。
請求項3に記載の発明によれば、請求項1の効果に加えて、蓋体の開放によって両フィルタがそれぞれ単独で露出されるため、掃除や交換により至便となる。
集塵装置を装着したハンマードリルの縦断面図である。 ハンマードリルの縦断面図である。 集塵装置の縦断面図である。 ダストボックスの斜視図である。 ダストボックスの分解斜視図である。 ダストボックスの縦断面図である。 ダストボックスの結合状態を示す縦断面図である。 蓋体を開いた状態のダストボックスの斜視図である。 プレフィルタをボックス本体側に設けたダストボックスの縦断面図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[ハンマードリルの構成]
図1は、電動工具の一例であるハンマードリルに集塵装置を装着した状態を示し、図2はハンマードリルを単体で示している。まずハンマードリル1は、左右一対の半割ハウジングを組み付けてなるハウジング2の前側(図1,2の右側を前方とする。)中央にモータ3を、出力軸4を後方へ傾かせた傾斜姿勢で収容しており、その上方でベベルギヤ5,5を介してトルク伝達される中間軸6に、前方から第1ギヤ7、クラッチ8、ボススリーブ9を備えている。中間軸6の上方には、先端にビット10を挿着可能なツールホルダ11が中間軸6と平行に軸支されて、その後方に遊挿されたピストンシリンダ12の後端に、ボススリーブ9にスワッシュベアリングを介して外装されたアーム13が連結されている。ピストンシリンダ12の内部には、空気室14を介してストライカ15が前後移動可能に外装されて、その前方に設けたインパクトボルト16を打撃可能としている。第1ギヤ7は、ツールホルダ11に装着された第2ギヤ17と噛合している。
一方、ハウジング2の後側上部には、スイッチ19及びスイッチレバー20を備えたハンドル18が形成されており、ハンドル18の下方には、電源となるバッテリーパック21が装着されている。また、ハウジング2の前側下部は、前面が出力軸4と平行な傾斜面部23となってバッテリーパック21の前方に突出し、集塵装置40が装着される装着部22となっている。この装着部22の内部に、モータ3のコイル、スイッチ19、バッテリーパック21とリード線24,24・・で電気的接続されるコントローラ25が収容されると共に、装着部22の下面には、前端が前方へ開放する案内溝26が前後方向に凹設されている。また、コントローラ25の前方には、集塵装置40側の正負のオス端子57と電気的接続される正負のメス端子27が設けられて、リード線24で電気的接続されている。
傾斜面部23におけるメス端子27の前方には、四角形状の差込口28が開口形成されると共に、装着部22の内部には、差込口28を開閉するシャッタ29が設けられている。このシャッタ29は、前面が傾斜面部23に合わせた傾斜面となって上方へ行くに従って厚みが小さくなる板状体で、左右の半割ハウジングの内面でそれぞれ上下方向に突設された受け座30により、差込口28の閉塞位置と開放位置との間で上下動可能に支持されている。また、装着部22の下部でシャッタ29の後方には、回転リンク31が設けられている。この回転リンク31は、中央を左右方向の軸32によって装着部22内で回転可能に支持されて、前端で左右方向に設けたピン33を、シャッタ29の下部に設けられて後方へ行くに従って下方へ傾斜する傾斜溝34に遊挿させる一方、他端には扇状のカム部35を形成している。また、回転リンク31は、トーションスプリング36によって図2での左回転方向へ回転付勢されて、常態ではカム部35を、装着部22の底部に設けた透孔37を介して案内溝26内に突出させる一方、ピン33でシャッタ29を押し上げて差込口28の閉塞位置に保持している。
[集塵装置の構成]
集塵装置40は、図3にも示すように、ハンマードリル1の装着部22の傾斜面部23及び底面に当接して嵌合する嵌合凹部42を備え、左右の半割ケーシングを組み付けてなる側面視逆L字状のケーシング41を有している。ケーシング41の後方には、出力軸44を前方へ向けたモータ43が横向きに収容されると共に、その後方にコントローラ45が設けられている。また、出力軸44には集塵ファン46が固着されて、ケーシング41内に区画形成されて側面に図示しない排気口を備えた吸気室47内に収容されている。48は、吸気室47の前方でケーシング41に形成されたダストボックス61の結合部で、前方のみ開口した凹状を呈し、結合部48の底となる仕切壁49には、集塵ファン46の同軸上で結合部48を吸気室47と連通させる連通孔50が形成されている。
一方、結合部48の上方には、前端が開口し後端がU字状にターンして結合部48の後方へ回り込む案内通路51が前後方向に形成されており、その案内通路51の前端に、L字状のノズル52が連結されて、吸込口53を有する先端を上向きに突出させている。このノズル52及び案内通路51には、両者に跨ってフレキシブルホース54が収容されており、フレキシブルホース54の後端には、案内通路51の後端形状に沿ってU字状に折り返した四角筒状のダクト55が連結されている。ダクト55の先端部56は、仕切壁49を貫通して結合部48内に突出している。
また、結合部48の後方には、正負一対のオス端子57が設けられている。このオス端子57は、嵌合凹部42を形成するケーシング41の傾斜後面58に差し込み固定されて後方へ突出する板状体で、ケーシング41には、オス端子57の中間部分に沿って固定され、先端が後方へ突出する保護リブ59が設けられている。よって、オス端子57は、突出する根元部分が保護リブ59によって保護されることになる。さらに、嵌合凹部42を形成するケーシング41の後部上面には、ハンマードリル1の装着部22の下面に設けられた案内溝26に嵌合するレール60が前後方向に突設されている。
結合部48にはダストボックス61が装着されている。このダストボックス61は、図4〜6に示すように、粉塵を貯留するボックス本体62と、そのボックス本体62にヒンジ65によって結合される蓋体63と、蓋体63に結合されるフィルタユニット64とを備えている。
まず、ボックス本体62は、上面を開口した縦長の箱体で、ヒンジ65側の短手側面に、結合部48の下部内面に突設された左右方向の軸突起48aに嵌合する凹溝66を備え、他方の短手側面に、結合部48の上部内面に穿設された透孔48bに弾性係止する下向き舌片状の係止片67と、その上方で開口際に突設され、下方へ行くほど外側へ突出する係止突起68とを備えている。
蓋体63は、ボックス本体62の上面開口を閉塞可能な四角板で、ヒンジ65と反対側の端縁には、蓋体63を閉じた状態でボックス本体62の係止突起68に弾性係止するストッパ片69が下向きに突設されている。また、蓋体63のストッパ片69寄りには、ダストボックス61を結合部48に装着した状態でダクト55の先端部56が貫通する四角形状の入口70が穿設され、入口70とヒンジ65との間には、同じく結合部48への装着状態で連通孔50と対向する四角形状の出口71とが設けられている。72,72・・はフィルタユニット64の取付孔で、出口71の外側で各辺に沿って一対ずつ穿設されている。
そして、フィルタユニット64は、メインフィルタ73とプレフィルタ76とを備え、蓋体63の下方からシール体74及び取付プレート75を介して蓋体63に組み付けられている。
まずメインフィルタ73は、蓋体63の出口71に下方から嵌合する出口枠77に、折り畳んだ紙製のフィルタ78を取り付けてなり、図6に示すように、出口枠77の外面に周設した突条79を、蓋体63の出口71の下縁に沿って形成した上段部80に嵌合させることで、出口71に対して位置決めされる。
シール体74は、蓋体63の下面に形成された凹部81に嵌合して位置決めされ、ゴム等の弾性材料で形成される板状体で、蓋体63の入口70の下方に位置して入口70より一回り小さい四角形状のシール口82を備えると共に、蓋体63の周縁に沿って当接する四角形状のシール枠83を備えている。
取付部材としての取付プレート75は、蓋体63よりもやや小さい四角形となる板体で、蓋体63の入口70と出口71とに合わせて両者を下方に開口させる大小2つの貫通孔84,85を備え、大きい貫通孔84の上縁には、メインフィルタ73の出口枠77の突条79が嵌合する下段部86が形成されている。また、取付プレート75の上面で貫通孔84の周囲には、外向きの返しを上端に備えた係止突起87が、蓋体63の取付孔72に対応してそれぞれ形成されており、シール体74を介在させてメインフィルタ3の出口枠77を受けた状態で各係止突起87をそれぞれ取付孔72に差し込み係止可能となっている。さらに、取付プレート75は、ヒンジ65側を除く三辺は何れもシール体74よりも内側に位置して、蓋体63の閉塞時にはボックス本体62の開口にシール枠83が直接当接するようになっている。
プレフィルタ76は、メインフィルタ73の出口枠77と取付プレート75の貫通孔84との間に下方から嵌合する枠体88に、袋状でメインフィルタ73のフィルタ78よりも目の粗い布製のフィルタ89を取り付けてなり、枠体88の各辺の中央には、先端がそれぞれ外向きとなる逆L字状の引掛片90が突設されている。この引掛片90は、出口枠77の突条79の下方で取付プレート75の下段部86に係止可能となっている。
なお、ここでのボックス本体62、蓋体63、メインフィルタ73の出口枠77、取付プレート75、プレフィルタ76の枠体88はそれぞれ合成樹脂で形成されている。
[集塵装置の組立及びハンマードリルへの装着]
以上の如く構成された集塵装置40においては、取付プレート75の貫通孔84に上方からまずプレフィルタ76を挿入すると、枠体88の引掛片90が貫通孔84の下段部86に係止し、取付プレート75から吊り下げ支持される。次に、メインフィルタ73を、プレフィルタ76内に上方から挿入して出口枠77を貫通孔84に嵌合させる。すると、突条79が下段部86に係止してメインフィルタ73はプレフィルタ76内で取付プレート75から吊り下げ支持される。なお、プレフィルタ76へ先にメインフィルタ73を挿入してから両フィルタを取付プレート75に組み付けてもよい。
この状態で、取付プレート75の上面にシール体74をセットして、その上方から蓋体63を、係止突起87を取付孔72にそれぞれ合わせて差し込みながら組み付ける。すると、図6に示すように、出口枠77の突条79が蓋体63と取付プレート75との間に挟持されて、フィルタユニット64は蓋体63に装着される。
こうしてフィルタユニット64を組み付けた蓋体63を閉じると、ストッパ片69がボックス本体62の係止突起68に弾性係止すると共に、凹部81に嵌合して蓋体63の下面周縁際に露出するシール体74がボックス本体62の開口に当接して当該開口をシールする。よって、ダストボックス62には、蓋体63の入口70からボックス本体62内へ進入した空気が、プレフィルタ76及びメインフィルタ73を通過した後に出口71から排出される通気路91が形成されることになる。
このダストボックス61を集塵装置40に結合する際には、図7に示すように、まずボックス本体62の凹溝66を結合部48の軸突起48aに嵌合させ、そのまま軸突起48aを中心にしてダストボックス61を後方へ回転させて蓋体63の上面が結合部48の仕切壁49に当接するまで押し込む。すると、図3に示すように、ボックス本体62の係止片67が結合部48の透孔48bに係止する。これと同時に、結合部48に突出しているダクト55の先端部56が蓋体63の入口70及びシール体74のシール口82を貫通してボックス本体62内へ突出すると共に、蓋体63の出口71に連通孔50が対向する。
このダストボックス61の結合により、集塵装置40には、ノズル52の吸込口53からフレキシブルホース54、ダクト55、ダストボックス61の通気路91、連通孔50を経て集塵ファン46に至る集塵経路が形成されることになる。なお、ダストボックス61の入口70では、ダクト55の先端部56の全周に亘ってシール体74のシール口82の内縁が当接するため、ダクト55と通気路91とはシール状態で接続される。
このようにダストボックス61を装着した集塵装置40をハンマードリル1に装着する際には、ハンマードリル1の装着部22下面の案内溝26に集塵装置40のレール60を合わせた状態で、装着部22に対して嵌合凹部42を前方から嵌合させるように集塵装置40を後方へスライドさせる。すると、レール60が案内溝26内を後方へスライドし、その途中で回転リンク31のカム部35に当接し、カム部35を押し上げることで回転リンク31を図2において右回転させる。よって、ピン33がシャッタ29を下方の開放位置へ引込み、差込口28を開放させる。
その後、集塵装置40のオス端子57が開放した差込口28からハウジング2内へ進入し、装着部22が嵌合凹部42へ嵌合すると同時にメス端子27に挿通して電気的接続される(図1)。
[ハンマードリル及び集塵装置の作用]
ハンマードリル1のスイッチレバー20を押し込み操作してスイッチ19をONさせると、モータ3が駆動して中間軸6を回転させる。このとき、ハウジング2の外部からクラッチ8をスライド操作して、第1ギヤ7のみと係合する前進位置、ボススリーブ9のみと係合する後退位置、第1ギヤ7及びボススリーブ9と同時に係合する中間位置の何れかを選択することで、第2ギヤ17を介してツールホルダ11が回転してビット10を回転させるドリルモード、アーム13の揺動によってピストンシリンダ12を往復動させ、連動するストライカ15によってインパクトボルト16を介してビット10を打撃するハンマーモード、ツールホルダ11の回転とインパクトボルト16の打撃とを同時に行うハンマードリルモードの選択が可能となる。
一方、スイッチ19のONによってコントローラ25は、集塵装置40のコントローラ45へ電源を供給する。よって、コントローラ45は、モータ43を駆動させて集塵ファン46を回転させる。これにより、ノズル52の吸込口53から外気が吸引され、フレキシブルホース54及びダクト55を通って入口70からボックス本体62内に排出され、通気路91を通過して出口71から連通孔50を介して吸気室47に至り、吸気室47に設けた排気口から外部へ排出される。従って、回転等するビット10によって被加工材から生じた粉塵は、吸込口53に吸い込まれてノズル52及びフレキシブルホース54、ダクト55を介してボックス本体62内に進入し、プレフィルタ76とメインフィルタ73との何れかに捕捉されてボックス本体62内に貯留することになる。
なお、スイッチレバー20の押し込みを解除してスイッチ19をOFFさせると、モータ3が停止してビット10の回転等が停止する。しかし、コントローラ25は、集塵装置40への通電をスイッチ19のOFFから数秒間遅らせて停止させる遅延機能を備えているため、集塵装置40ではビット停止後数秒間は集塵ファン46が回転を続ける。よって、ノズル52やフレキシブルホース54等に残留した粉塵もダストボックス61へ確実に回収することができる。
そして、ボックス本体62内に粉塵が溜まると、係止片67を指で押し下げて透孔48bとの係止を解除した状態で、装着時と逆の動作でダストボックス61を軸突起48aを中心に前方へ回転させる。すると、ダクト55の先端部56がシール口82及び入口70から外れてそのままダストボックス61を取り出すことができる。そして、蓋体63のストッパ片69をボックス本体62の係止突起68から外せば、図8のように蓋体63を開いてボックス本体62を開放させることができるため、ボックス本体62内の粉塵を廃棄することができる。
また、蓋体63から取付プレート75を取り外せば、フィルタユニット64を取り外すことができるため、メインフィルタ73やプレフィルタ76の掃除や交換も容易に行える。
但し、プレフィルタ76の枠体88の各辺は弾性を備えることから、取付プレート75の下段部86に係止している引掛片90を出口枠77と下段部86との間からそれぞれ抜き取って、プレフィルタ76のみをフィルタユニット64から取り外すことができる。よって、プレフィルタ76の交換や掃除、露出したメインフィルタ73の掃除等を行うことが可能となる。
一方、集塵装置40の取り外しは、装着時と逆に集塵装置40をハンマードリル1から前方へスライドさせると、案内溝26によるレール60の案内で集塵装置40が前方へスライドし、これに従ってオス端子57がメス端子27から離間して差込口28から抜き取られる。その後、前進したレール60によるカム部35の押し上げを解かれた回転リンク31がトーションスプリング36の付勢によって左回転するため、ピン33を介してシャッタ29を上方へ押し上げる。よって、シャッタ29が閉塞位置へ復帰して差込口28を閉塞することになる。
[集塵装置の効果]
上記形態の集塵装置40によれば、ダストボックス61に設けるフィルタを、メインフィルタ73と、そのメインフィルタ73の上流に位置してメインフィルタ73よりも目の粗いプレフィルタ76との2つとして、両フィルタ73,76をダストボックス61からそれぞれ着脱可能としたことで、メインフィルタ73の劣化を抑えて好適な集塵効率や寿命を維持できる。また、メインフィルタ73やプレフィルタ76の掃除も簡単に行える。
特にここでは、ダストボックス61を、箱状のボックス本体62と、そのボックス本体62の開口を開閉可能な蓋体63とで形成して、メインフィルタ73を蓋体63へ取り付けると共に、プレフィルタ76を、メインフィルタ73を覆うように蓋体63へ取り付けているので、メインフィルタ73の目詰まりや劣化が好適に抑えられ、掃除が楽になると共に長寿命化が期待できる。
[変更例]
メインフィルタ及びプレフィルタの形状は上記形態に限らず、両フィルタとも紙製や布製としたりしてもよいし、両フィルタの取付も、例えばプレフィルタの枠体をメインフィルタの出口枠に対して着脱可能として、メインフィルタの出口枠のみを取付プレート等を介して、或いは直接蓋体に出口に嵌合させる等して取り付けるようにしてもよい。
また、上記形態のように両フィルタとも蓋体に取り付ける場合に限らず、例えば図9に示すように、プレフィルタ76を蓋体63側でなく、引掛片90をボックス本体62の開口に係止させる等してボックス本体62側へ取り付けることも可能である。このようにすれば、蓋体63の開放によって両フィルタがそれぞれ単独で露出されるため、掃除や交換により至便となる。
また、集塵装置の形態も、例えば集塵ファンを、モータの出力軸に設けずに、出力軸から回転伝達される別のシャフトに設けたりしてもよいし、ノズル等の他の形態も適宜設計変更可能である。さらに、集塵装置に専用のモータや集塵ファンを内設せず、特許文献1のように電動工具側のモータを利用して集塵させることもできる。
その他、電動工具もハンマードリルに限らず、電動ドリルや電動ハンマ等の他の種類の工具に対して集塵装置を装着することは可能である。
1・・ハンマードリル、2・・ハウジング、3,43・・モータ、4,44・・出力軸、6・・中間軸、10・・ビット、11・・ツールホルダ、21・・バッテリーパック、22・・装着部、25,45・・コントローラ、26・・案内溝、27・・メス端子、28・・差込口、29・・シャッタ、31・・回転リンク、35・・カム部、40・・集塵装置、41・・ケーシング、42・・嵌合凹部、46・・集塵ファン、48・・結合部、50・・連通孔、52・・ノズル、53・・吸込口、55・・ダクト、56・・先端部、57・・オス端子、60・・レール、61・・ダストボックス、62・・ボックス本体、63・・蓋体、64・・フィルタユニット、70・・入口、71・・出口、73・・メインフィルタ、74・・シール体、75・・取付プレート、76・・プレフィルタ、77・・出口枠、82・・シール口、91・・通気路。

Claims (4)

  1. 電動工具に装着可能なケーシングに、吸込口から吸い込んだ外気が通過する集塵経路を形成すると共に、前記ケーシングに設けた結合部に、フィルタを備えて前記集塵経路の一部となる通気路を内設したダストボックスを着脱可能に結合した集塵装置であって、
    前記フィルタを、メインフィルタと、そのメインフィルタの上流に位置して前記メインフィルタよりも目の粗いプレフィルタとの2つとして、前記両フィルタを前記ダストボックスからそれぞれ着脱可能としたことを特徴とする集塵装置。
  2. 前記ダストボックスを、箱状のボックス本体と、そのボックス本体の開口を開閉可能な蓋体とで形成して、前記メインフィルタを前記蓋体へ取り付けると共に、前記プレフィルタを、前記メインフィルタを覆うように前記蓋体へ取り付けることを特徴とする請求項1に記載の集塵装置。
  3. 前記ダストボックスを、箱状のボックス本体と、そのボックス本体の開口を開閉可能な蓋体とで形成して、前記メインフィルタを前記蓋体へ取り付ける一方、前記プレフィルタを前記ボックス本体へ取り付けることを特徴とする請求項1に記載の集塵装置。
  4. 請求項1乃至3の何れかに記載の集塵装置を装着してなる集塵装置付き電動工具。
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